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Particelle atomiche senza un perché Particelle atomiche senza un perché Bruno Pontecorvo (a sinistra) grande teorico dei neutrini e (sopra) il fisico Isidor Rabi, premio Nobel molto di più; erano sicuri della sua esistenza, per la similitudine e per via delle necessità della teoria. E sono riusciti anche ad avere un'dea della massa di questo quark mancante: doveva essere molto ma molto più pesante di tutti (la famiglia n. 3 è affetta da elefantiasi). Ma la ricerca del quark t è difficilissima; quando due protoni si urtano alle energie necessarie per la sua produzione, avvengono moltissimi eventi complicati, e in mezzo a questo mare di particelle prodotte è difficile identificare il t; il quale, a complicare le cose, decade istantaneamente in altri quark. La scoperta del t, annunciata quest'anno al FermiLab presso Chicago dal gruppo Usa-Italia-Giappone che ha fatto l'esperimento, è un trionfo in fatto di macchine acceleratici, rivelatori e metodi di analisi. Bene, così abbiamo 3 famiglie; la seconda e la terza sono copie più pesanti di quella di cui è costituita la materia che ci circonda. Ma il perché di queste tre famiglie non lo sappiamo. Ce ne sono altre? Qui sappiamo di più. Intanto si sa che di neutrini di massa piccola ce ne sono tre e non di più. L'abbiamo scoperto per mezzo dell'astrofisica e della cosmologia. Negli Anni 70 un gruppo di astrofisici ha calcolato con precisione le percentuali dei nuclei che si sono formati all'inizio dell'evoluzione dell'universo (quanto idrogeno, quanto elio, quanto deuterio...). Il risultato dipende dal numero di neutrini leggeri esistenti: con tre neutrini la teoria fornisce proprio la distribuzione osservata degli elementi primordiali. Questo importante risultato è confermato dagli esperimenti all'acceleratore Lep del Cern di Ginevra: i neutrini leggeri sono solo tre. Dunque le famiglie sono tre, e ne conosciamo i componenti, ma non le ragioni. La domanda di Rabi è ancora pertinente. Possiamo fantasticare su come sarebbe fatto il mondo senza una delle famiglie. Senza la famiglia E' possibile volare a gas invece che a kerosene Ecco vantaggi e problemi JET DEL FUTURO dell'elettrone sarebbe completamente diverso, e la vita non si sarebbe organizzata nel modo che conosciamo. Ma perfino se fosse mancata la sola famiglia pesante {t, b, tau, nu/tau) il mondo sarebbe molto diverso. E forse non saremmo qui, noi a preoccuparci delle tre famiglie, e voi a preoccuparvi di come pagare le tasse per sostenere la ricerca scientifica. Che sia l'unico mondo che permette che l'umanità si sviluppi e trovi tre famiglie di particelle? Questo «principio antropico» non ci basta come spiegazione. Può anche darsi che sia così, e allora? Dovremmo pensare che si formino tutti gli universi possibili, con diverse leggi fisiche e diverse combinazioni di famiglie e di componenti, e che noi stiamo solo in quell'universo che ha permesso il nostro sviluppo? Sarà, ma da buoni scienziati vorremmo un metodo per calcolare le nostre buone probabilità e per sapere quanti altri universi, in cui le leggi fisiche non hanno permesso che qualcuno scrivesse e che qualcuno leggesse, si formano ogni anno (se la domanda ha un senso). Altrimenti, il solo principio antropico non ci sta bene. La domanda di Rabi è ancora senza risposta. Samoil Bilenky Vittorio de AH aro Infn e Università di Torino